直流接触器电磁铁设计-湖南工程学院应用技术学院

课程名称电器设计

课题名称直流接触器电磁铁设计

专业电气及其自动化

班级1181

学号

姓名

指导教师陈小明蔡斌军

2014年12月29日

设计内容与设计要求

一、设计目的：

掌握直流电磁铁的结构，培养学生的计算能力、制图能力和计算机的操作能力。

二、设计原始数据

（一）反力特性有关参数

1、主触头：

开距β1超程γ1初压力F01（N）终压力F Z1（N）触头对数n1杠杆比kg1 8（mm）9（mm）

2、辅助触头：

初压力F02（N）终压力F Z2（N）触头对数n2、n3杠杆比kg2 开距β2超程

γ2

9（mm）2（mm）

3、释放弹簧：

初始反力Fs）（N）弹簧刚度Cs（N/mm）杠杆比kg3

（二）、线圈额定电压及其允许波动范围：

U N = V ，U =（）U N

（三）、线圈绝缘耐热等级及允许温升：

级绝缘，ζ允许= ℃

（四）、工作制：

Q T =

三、设计内容

1、计算反力特性并确定设计点：

(1) 计算工作气隙值；

(2) 计算各位置反力，并作反力特性曲线；

(3) 确定设计点，并计算设计点吸力；

(4) 计算结构因数，并据此选择电磁铁的结构形式；

(5) 初步设计：包括铁心半径、极靴半径和极靴高度的没计算；线圈磁势的计算；线圈高度和厚度的计算；线圈导线直径和匝数的计算；电磁铁其它结构尺寸的计算；画电磁铁结构草图。

2、电磁铁的性能验算：

(1) 验算线圈电阻及磁势；

(2) 验算线圈温升；

(3) 计算气隙磁导；

(4) 磁路计算；

(5) 设计点吸力的计算；

(6) 计算电磁铁的铜重、铁重及经济重量；

3、计算机优化设计

(1) 将设计步骤用程序编写出来；

(2) 对设计点的数据进行优化设计；

(3) 将其它气隙的数据用计算机算出；

4、制图：

(1) 电磁铁部件装配图；

(2) 零件图：包括铁芯、极靴、衔铁及磁轭零件图；

(3) 线圈部件图。

5、课程设计的手算结果与计算机优化设计结果的比较并分析原因。

主要设计条件

1．设计说明书

2. 计算机；

3．优化设计软件、制图软件等；

说明书格式

1. 课程设计封面（打印）；

2. 任务书（打印，原始数据内容手写）；

3. 说明书目录（手写）；

4. 手工计算内容（手写）；

5. 总结与体会（手写）；

6. 计算机优化结果（打印）；

7. 参考文献（手写）；

8. 附录（线圈部件图和直流接触器装配图）。

进度安排

第1周星期一上午：下达设计任务书，介绍课题内容与要求，借阅参考资料；

第1周星期一下午至星期三：手工计算

第1周星期四、星期五：上机优化设计

第2周星期一至周二：画图，编写说明书

第2周星期三：交设计材料，答辩。

参考文献（建议）

1、周茂祥主编，低压电器设计手册. 北京：机械工业出版社；

2、贺湘琰主编，电器学. 北京：机械工业出版社；

3、孟庆龙主编，电器制造工艺学. 北京：机械工业出版社；

4、机械零件设计手册(上册) . 北京：机械工业出版社；

5、梁德华主编，机械制图手册；

6、BASIC语言程序设计；

7、方鸿发主编，低压电器及其测试技术. 北京：机械工业出版社等。

计算机优化设计结果

75 READ FF, K0, P, B0, L0, U0, KI, PR, N1, KC, KT, T, KB, UN, DM(1), DM(2), DM(3), DM(4), DM(5), DM(6), DM(7), DM(8), DM(9), DM(10), DM(11), DM(12), DM(13), DM(14), DM(15), DM(16), DM(17), DM(18), DM(19), DM(20), DM(21), DM(22), DM(23), L1, L2, L3, _

L4, KE, KX, QT

76DATA55,1.5,1.3,.35,4.5E-3,1.257E-6,2.3,2.37E-8,.5,.5,12.25,70,1.75,110,.10,.11,.12,.13,.14,.15 ,.16,.17,.18,.19,.20,.21,.23,.25,.28,.31,.33,.35,.38,.42,.45,.47,.50,1.2E-3,6E-2,18E-3,4E-3,1.2,.6,.6

DC= .036 DP= .046 HP= .004 HI= .092 BI= .018

D1= .0372 D2= .0732 DM= .00038 NI= 7305 LC= .0958

BE= .1332 HE= .009 HX= .005

TI= 56.03513 SI= 3.995211E-02 PI= 45.70723 RI= 264.7284

L=? .0045

L=? .0045

G0= 6.583811E-07 GA= 5.353494E-06 GB= 4.667232E-06

GC= 1.728137E-05 GF= 2.340012E-07 KG= 1.399129

Q0= 1.512642E-03

Q1= 9.903074E-04 IN1= 2580.069 U8= 2580.977

B1= 1.622348 B2= .59619 B3= .8111742 B4= 1.134937 A1= .9734091

A2= 1.361925 U7= 2288.617 U6= 2179.329 U5= 2099.249 U4= 2051.494

U3= 2030.505 U2= 2023.511 U1= 2020.891

F=-127.322 GG=-1.125507E-04 FL=-.572949

L=? .0085

L=? .0085

G0= 4.206794E-07 GA= 3.56803E-06 GB= 4.667232E-06

GC= 1.728137E-05 GF= 2.340012E-07 KG= 1.621829

Q0= 9.709094E-04

Q1= 7.585229E-04 IN1= 2580.069 U8= 2581.398

B1= 1.242633 B2= .4566499 B3= .6213164 B4= 1.007669 A1= .7455797

A2= 1.209203 U7= 2347.691 U6= 2259.463 U5= 2194.813 U4= 2160.451

U3= 2148.125 U2= 2142.769 U1= 2140.817

F=-50.40506 GG=-3.100767E-05 FL=-.428443

L=? .0075

L=? .0075

G0= 4.559907E-07 GA= 3.876987E-06 GB= 4.667232E-06

GC= 1.728137E-05 GF= 2.340012E-07 KG= 1.573527

Q0= 1.052677E-03

Q1= 8.043112E-04 IN1= 2580.069 U8= 2581.533

B1= 1.317644 B2= .4842156 B3= .6588222 B4= 1.036675 A1= .7905867

A2= 1.24401 U7= 2335.966 U6= 2243.303 U5= 2175.405 U4= 2138.362